高中人教版 (新课标)第三节 化学反应热的计算随堂练习题

第三节　化学反应热的计算

 [目标要求]　1.理解盖斯定律的意义。2.能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。

一、盖斯定律

1．含义

(1)不管化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。

(2)化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。

例如，

ΔH1、ΔH2、ΔH3之间有如下的关系：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3。

2．意义

利用盖斯定律，可以间接地计算一些难以测定的反应热。

例如：C(s)＋O2(g)===CO(g)

上述反应在O2供应充分时，可燃烧生成CO2；O2供应不充分时，虽可生成CO，但同时还部分生成CO2。因此该反应的ΔH不易测定，但是下述两个反应的ΔH却可以直接测得：

(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1

(2)CO(g)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1

根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的ΔH。

分析上述两个反应的关系，即知：ΔH＝ΔH1－ΔH2。

则C(s)与O2(g)生成CO(g)的热化学方程式为C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1。

二、反应热的计算

1．根据热化学方程式进行物质和反应热之间的求算

例1　由氢气和氧气反应生成4.5 g水蒸气放出60.45 kJ的热量，则反应：2H2(g)＋

O2(g)===2H2O(g)的ΔH为(　　)　　　　　　　　　　　　　　

A．－483.6 kJ·mol－1                      B．－241.8 kJ·mol－1

C．－120.6 kJ·mol－1                      D．＋241.8 kJ·mol－1

解析　已知4.5 g水蒸气生成时放热60.45 kJ，要求方程式中生成2 mol H2O(g)的ΔH，

比例关系：＝

解得Q＝483.6 kJ，故ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。

答案　A

2．利用燃烧热数据，求算燃烧反应中的其它物理量

例2　甲烷的燃烧热ΔH＝－890.3 kJ·mol－1

1 kg CH4在25℃，101 kPa时充分燃烧生成液态水放出的热量约为(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．－5.56×104 kJ·mol－1                  B．5.56×104 kJ·mol－1

C．5.56×104 kJ                         D．－5.56×104 kJ

解析　16 g CH4燃烧放出890.3 kJ热量，1 kg CH4燃烧放出的热量为×1 000 g＝55 643.75 kJ≈5.56×104 kJ。

答案　C

3．利用盖斯定律的计算

例3　已知下列热化学方程式：

①Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)

ΔH1＝－26.7 kJ·mol－1

②3Fe2O3(s)＋CO(g)===2Fe3O4(s)＋CO2(g)

ΔH2＝－50.75 kJ·mol－1

③Fe3O4(s)＋CO(g)===3FeO(s)＋CO2(g)

ΔH3＝－36.5 kJ·mol－1　　　　　　　　　　　　　　　　　

则反应FeO(s)＋CO(g)===Fe(s)＋CO2(g)的焓变为(　　)

A．＋7.28 kJ·mol－1                        B．－7.28 kJ·mol－1

C．＋43.68 kJ·mol－1                       D．－43.68 kJ·mol－1

解析　根据盖斯定律，首先考虑目标反应与三个已知反应的关系，三个反应中，FeO、CO、Fe、CO2是要保留的，而与这四种物质无关的Fe2O3、Fe3O4要通过方程式的叠加处理予以消去：因此将①×3－②－③×2得到：

6FeO(s)＋6CO(g)＝6Fe(s)＋6CO2(g)

ΔH＝＋43.65 kJ·mol－1

化简：FeO(s)＋CO(g)＝Fe(s)＋CO2(g)

ΔH＝＋7.28 kJ·mol－1

答案　A

知识点一　盖斯定律及应用

1．运用盖斯定律解答问题

通常有两种方法：

其一，虚拟路径法：如C(s)＋O2(g)===CO2(g)，

可设置如下：ΔH1＝ΔH2＋ΔH3

其二：加合(或叠加)法：即运用所给方程式就可通过加减的方法得到新化学方程式。

如：求P4(白磷)===4P(红磷)的热化学方程式。

已知：P4(s，白磷)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH1①

4P(s，红磷)＋5O2(g)===P4O10(s)　ΔH2②

即可用①－②得出白磷转化为红磷的热化学方程式。

答案　P4(白磷)===4P(红磷)　ΔH＝ΔH1－ΔH2

2．已知：H2O(g)===H2O(l)　ΔH＝Q1 kJ·mol－1

C2H5OH(g)===C2H5OH(l)　ΔH＝Q2 kJ·mol－1

C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)

ΔH＝Q3 kJ·mol－1

若使46 g酒精液体完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为(　　)

A．(Q1＋Q2＋Q3) Kj                     B．0.5(Q1＋Q2＋Q3) kJ

C．(0.5Q1－1.5Q2＋0.5Q3) kJ              D．(3Q1－Q2＋Q3) kJ

答案　D

解析　46 g酒精即1 mol C2H5OH(l)

根据题意写出目标反应

C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)　ΔH

然后确定题中各反应与目标反应的关系

则ΔH＝(Q3－Q2＋3Q1) kJ·mol－1

知识点二　反应热的计算

3．已知葡萄糖的燃烧热是ΔH＝－2 840 kJ·mol－1，当它氧化生成1 g液态水时放出的热量是(　　)

A．26.0 kJ　　  B．51.9 kJ               C．155.8 kJ　　  D．467.3 kJ

答案　A

解析　葡萄糖燃烧的热化学方程式是

C6H12O6(s)＋6O2(g)＝6CO2(g)＋6H2O(l)

ΔH＝－2 840 kJ·mol－1

据此建立关系式　6H2O　～　ΔH

  6×18 g  2 840 kJ

  1 g  x kJ

解得x＝＝26.3 kJ，A选项符合题意。

4．已知：

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)

ΔH＝－571.6 kJ·mol－1

CO(g)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＝－282.8 kJ·mol－1

现有CO、H2、CO2组成的混合气体67.2L (标准状况)，经完全燃烧后放出的总热量为710.0 kJ，并生成18 g液态水，则燃烧前混合气体中CO的体积分数为(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　

A．80%            B．50%             C．60%           D．20%

答案　B

解析　根据生成18 g液态H2O知混合气体中含1 mol H2，该反应产生的热量为 kJ＝

285.8 kJ。CO燃烧放出的热量为710.0 kJ－285.8 kJ＝424.2 kJ，则CO的物质的量为n(CO)＝＝1.5 mol，V(CO)%＝×100%＝50%。

练基础落实

1．已知：

(1)Zn(s)＋1/2O2(g)===ZnO(s)

ΔH＝－348.3 kJ·mol－1

(2)2Ag(s)＋1/2O2(g)===Ag2O(s)

ΔH＝－31.0 kJ·mol－1

则Zn(s)＋Ag2O(s)===ZnO(s)＋2Ag(s)的ΔH等于(　　)

A．－317.3 kJ·mol－1                   B．－379.3 kJ·mol－1

C．－332.8 kJ·mol－1                   D．＋317.3 kJ·mol－1

答案　A

解析　ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－348.3 kJ·mol－1－(－31.0 kJ·mol－1)＝－317.3 kJ·mol－1

2．已知25℃、101 kPa条件下：

4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)

ΔH＝－2 834.9 kJ·mol－1

4Al(s)＋2O3(g)===2Al2O3(s)

ΔH＝－3 119.1 kJ·mol－1

由此得出的正确结论是(　　)

A．等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为吸热反应

B．等质量的O2比O3能量低，由O2变为O3为放热反应

C．O3比O2稳定，由O2变为O3为吸热反应

D．O2比O3稳定，由O2变为O3为放热反应

答案　A

解析　将两个热化学方程式叠加处理得：

3O2(g)＝2O3(g)　ΔH＝＋284.2 kJ·mol－1，所以O2变为O3的反应是吸热反应，O2的能量低，O2更稳定。

3．能源问题是人类社会面临的重大课题，H2、CO、CH3OH都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为－285.8 kJ·mol－1、－282.5 kJ·mol－1、－726.7 kJ·mol－1。已知CO和H2在一定条件下可以合成甲醇CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)。则CO与H2反应合成甲醇的热化学方程式为(　　)

A．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)    ΔH＝－127.4 kJ·mol－1

B．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(l)    ΔH＝＋127.4 kJ·mol－1

C．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)    ΔH＝－127.4 kJ·mol－1

D．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)    ΔH＝＋127.4 kJ·mol－1

答案　A

解析　根据目标反应与三种反应热的关系，利用盖斯定律，首先计算出目标反应的反应热ΔH＝2×(－285.8 kJ·mol－1)＋(－282.5 kJ·mol－1)－(－726.7 kJ·mol－1)＝－127.4 kJ·mol－1。　　　　　　　　　　　　　　　　　　

4．已知火箭燃料二甲基肼(CH3—NH—NH—CH3)的燃烧热为－6 000 kJ·mol－1，则30 g二甲基肼完全燃烧放出的热量为(　　)

A．1 500 kJ           B．3 000 Kj           C．6 000 kJ          D．12 000 kJ

答案　B

解析　二甲基肼的相对分子质量是60,30 g二甲基肼是0.5 mol，放出的热量是燃烧热的一半，即3 000 kJ。

练方法技巧

用关系式求反应热

5．在一定条件下，充分燃烧一定量的丁烷放出热量为Q kJ(Q>0)，经测定完全吸收生成的CO2需消耗 5 mol·L－1的KOH溶液100 mL，恰好生成正盐，则此条件下反应C4H10(g)＋

O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(g)的ΔH为(　　)

A．＋8Q kJ·mol－1                          B．＋16Q kJ·mol－1

C．－8Q kJ·mol－1                          D．－16Q kJ·mol－1

答案　D

解析　建立关系式：

C4H10　～　4CO2　～　8KOH　　～　　ΔH

1 mol  4 mol  8 mol  ΔH

  　　5 mol·L－1×0.1L  QkJ

则ΔH＝－＝－16Q kJ·mol－1

练综合拓展

6．比较下列各组热化学方程式中ΔH的大小关系。

(1)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1

S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2

ΔH1______ΔH2

(2)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH1

CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2

ΔH1______ΔH2

(3)煤作为燃料有两种途径：

途径1——直接燃烧

C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0

途径2——先制水煤气

C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH2>0

再燃烧水煤气：

2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH3<0

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH4<0

ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的关系式是______________________________________。

答案　(1)>　(2)<

(3)ΔH1＝ΔH2＋(ΔH3＋ΔH4)

解析　①反应热的大小与反应物、生成物的状态有关，与反应物的多少有关。

②比较ΔH时，应包括符号，对于放热反应，热值越大，ΔH越小。

7．发射卫星时可用肼(N2H4)作燃料，用二氧化氮作氧化剂，这两种物质反应生成氮气和水蒸气。

已知：

N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)     ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1

N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)    ΔH＝－534 kJ·mol－1

H2(g)＋F2(g)===HF(g)      ΔH＝－269 kJ·mol－1

H2(g)＋O2(g)===H2O(g)     ΔH＝－242 kJ·mol－1

(1)肼和二氧化氮反应的热化学方程式为__________________________；此反应用于火箭推进，除释放大量能量和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是______________。

(2)有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，则反应释放的能量更大。肼和氟反应的热化学方程式为__________________。

答案　(1)2N2H4(g)＋2NO2(g)===3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1 135.7 kJ·mol－1　产物无污染

(2)N2H4(g)＋2F2(g)===N2(g)＋4HF(g)    ΔH＝－1 126 kJ·mol－1

解析　写出目标反应，然后再利用题给条件计算出反应热，最后写出热化学方程式。

第2课时　习题课

1．下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是(　　)

A．生成物总能量一定低于反应物总能量

B．放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率

C．应用盖斯定律，可计算某些难以直接测量的反应焓变

D．同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同

答案　C

解析　放热反应生成物总能量低于反应物总能量，吸热反应生成物总能量高于反应物总能量，A错误；化学反应的速率与反应物本身的性质、温度、压强、浓度、催化剂等因素有关，与吸热、放热反应无关，B错误；通过盖斯定律可以间接测量某些难以直接测量的反应的焓变，C正确；同温同压下，H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应条件不会影响ΔH的值，D错误。

2．在298 K、100 kPa时，已知：

2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　　　　　　　ΔH1

Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)               ΔH2

2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)     ΔH3

则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　　)

A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2

B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2

C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2

D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2

答案　A

解析　令2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　　　　ΔH1①

Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　　　　         ΔH2②

2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　　　 ΔH3③

根据盖斯定律，将反应①＋反应②×2即可求得反应③，因此有ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2，故A项正确。

3．下列热化学方程式或离子方程式中，正确的是(　　)

A．甲烷的标准燃烧热为－890.3 kJ·mol－1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1

B．500 ℃、300 MPa下，将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成

NH3(g)，放热19.3 kJ，其热化学方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－38.6kJ·mol－1

C．氯化镁溶液与氨水反应：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓

D．氧化铝溶于NaOH溶液：A12O3＋2OH－===2AlO＋H2O

答案　D

解析　由燃烧热的定义可知，水应以液态形式存在，故A项错误；N2与H2反应生成NH3为可逆反应，不能完全进行，故19.3 kJ不是0.5 mol N2与1.5 mol H2完全反应放出的热量，故B项错误；NH3·H2O为弱电解质，在书写离子方程式时，应写成化学式的形式，故C项错误；氧化铝与NaOH溶液反应，生成物是NaAlO2，故D项正确。

4．已知：(1)Fe2O3(s) ＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s)　ΔH1＝＋234.1 kJ·mol－1

(2)C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1

则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s) 的ΔH是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．－824.4 kJ·mol－1                   B．－627.6 kJ·mol－1

C．－744.7 kJ·mol－1                   D．－169.4 kJ·mol－1

答案　A

解析　×(2)－(1)就可得2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)，则ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－824.4 kJ·mol－1。

5．100 g碳燃烧所得气体中，CO占体积，CO2占体积，且C(s)＋O2(g)===CO(g)

ΔH(25℃)＝－110.35 kJ·mol－1，

CO(g)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH(25℃)＝－282.57 kJ·mol－1。

与这些碳完全燃烧相比较，损失的热量是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．392.92 kJ                        B．2 489.44 kJ

C．784.92 kJ                        D．3 274.3 kJ

答案　C

解析　损失的热量就是CO继续燃烧所放出的热量，因为CO占，即有的C燃烧生成了CO，所以建立关系式：

C　～　CO　～　ΔH

12 g  1 mol  282.57 kJ

 g　　　　　　Q

故Q＝282.57 kJ× g×＝784.92 kJ。

6．在微生物作用的条件下，NH经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下：

①     第一步反应是________反应(选填“放热”或“吸热”)，判断依据是

________________________________________________________________________。

②1 mol NH(aq)全部氧化成NO(aq)的热化学方程式是

________________________________________________________________________。

答案　①放热　ΔH＝－273 kJ·mol－1<0(或反应物的总能量大于生成物的总能量)

②NH(aq)＋2O2(g)===2H＋(aq)＋NO(aq)＋H2O(l)　ΔH＝－346 kJ·mol－1

7．废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生，并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末。

用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知：

Cu(s)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋H2(g)

ΔH＝＋64.39 kJ·mol－1

2H2O2(l)===2H2O(l)＋O2(g)

ΔH＝－196.46 kJ·mol－1

H2(g)＋O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－285.84 kJ·mol－1

在H2SO4溶液中，Cu与H2O2反应生成Cu2＋和H2O的热化学方程式为________________________________________________________________________。

答案　Cu(s)＋H2O2(l)＋2H＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)　ΔH＝－319.68 kJ·mol－1

解析　已知热反应方程中①＋×②＋③得：

Cu(s)＋2H＋(aq)＋H2O2(l)===Cu2＋(aq)＋2H2O(l)

ΔH＝－319.68 kJ·mol－1

ΔH＝ΔH1＋×ΔH2＋ΔH3＝＋64.39 kJ·mol－1＋×(－196.46 kJ·mol－1)＋(－285.84 kJ·mol－1)

＝－319.68 kJ·mol－1

8．由磷灰石[主要成分Ca5(PO4)3F]在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为

4Ca5(PO4)3F(s)＋21SiO2(s)＋30C(s)===3P4(g)＋20CaSiO3(s)＋30CO(g)＋SiF4(g)　ΔH

已知相同条件下：

4Ca5(PO4)3F(s)＋3SiO2(s)===6Ca3(PO4)2(s)＋2CaSiO3(s)＋SiF4(g)　ΔH1

2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)===P4(g)＋6CaO(s)＋10CO(g)　ΔH2

SiO2(s)＋CaO(s)===CaSiO3(s)　ΔH3

用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示ΔH , ΔH＝________。

答案　(1)ΔH1＋3ΔH2＋18ΔH3

9．依据叙述，写出下列反应的热化学方程式。

(1)若适量的N2和O2完全反应，每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量。其热化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)用NA表示阿伏加德罗常数，在C2H2(气态)完全燃烧生成CO2和液态水的反应中，每有5NA个电子转移时，放出650 kJ的热量。其热化学方程式为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　(1)N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.8 kJ·mol－1

(2)C2H2(g)＋O2(g)===2CO2(g)＋H2O(l)

ΔH＝－1 300 kJ·mol－1

(3)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1

解析　根据反应热和燃烧热的定义计算出相关的热量，同时注意物质的状态，再书写相应的热化学方程式即可。

10．已知25℃、101 kPa时下列反应的热化学方程式为：

①CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH1＝－870.3 kJ·mol－1

②C(s)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1

③H2(g)＋O2(g)===H2O(l)

ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1

则反应：④2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)在该条件下的反应热ΔH4＝____________。

答案　－488.3 kJ·mol－1

11．如果1个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，这个规律称为盖斯定律。据此回答下列问题：

(1)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8)，亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。

丙烷脱氢可得丙烯。

已知：C3H8(g)―→CH4(g)＋HC≡CH(g)＋H2(g)

ΔH1＝＋156.6 kJ/mol

CH3CH===CH2(g)―→CH4(g)＋HC≡CH(g)

ΔH2＝＋32.4 kJ/mol

则相同条件下，丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)已知：Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3(s)＋10H2O(g)

ΔH1＝＋532.36 kJ/mol

Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g)　ΔH2＝＋473.63 kJ/mol

写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　(1)C3H8(g)―→CH3CHCH2(g)＋H2(g)

ΔH＝＋124.2 kJ/mol

(2)Na2CO3·H2O(s)===Na2CO3(s)＋H2O(g)

ΔH＝＋58.73 kJ/mol

解析　(1)由C3H8(g)―→CH4(g)＋HC≡CH(g)＋H2(g)

ΔH1＝＋156.6 kJ/mol①

CH3CH===CH2(g)―→CH4(g)＋HC≡CH(g)

ΔH＝＋32.4 kJ/mol②

①－②可以得到

C3H8(g)―→CH3CH===CH2(g)＋H2(g)

ΔH＝ΔH1－ΔH2＝＋156.6 kJ/mol－32.4 kJ/mol

＝＋124.2 kJ/mol

(2)根据盖斯定律，将题中反应①－②得：

Na2CO3·H2O(s)===Na2CO3(s)＋H2O(g)

ΔH＝＋58.73 kJ/mol

12．已知：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)

ΔH＝－283 kJ·mol－1

CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)

ΔH＝－802.3 kJ·mol－1

H2(g)＋O2(g)===H2O(g)

ΔH＝－241.8 kJ·mol－1

1．792 L(标准状况)的CO、CH4和O2组成的混合物，在量热器中燃烧时，放出13.683 kJ热量。若向燃烧产物中再加一定量的H2使其燃烧完全，又放出9.672 kJ热量，求原混合物中各气体的体积。

答案　V(CO)＝0.448L　V(CH4)＝0.224L

V(O2)＝1.120L

解析　此题涉及热化学方程式、燃烧热、物质的量、气体摩尔体积等知识点，通过运用物质的量进行燃烧热的计算，比较深入地考查分析、推理和计算能力。

解此题时，首先正确理解热化学方程式中ΔH的含义，然后根据题给数据，建立气体的体积与气体的摩尔体积、物质的量之间的关系，进而求得答案。

因为当再加入H2时，放出的热量增加，所以原混合物中含过量O2的物质的量为

n(O2)＝＝0.020 0 mol

再求出气体的总物质的量为

＝0.080 0 mol

13．化工生产中用烷烃和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体。这种混合气体可用于生产甲醇和合成氨，对甲烷而言，有如下两个主要反应：

①CH4(g)＋O2(g)===CO(g)＋2H2(g)

ΔH1＝－36 kJ·mol－1

②CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)

ΔH2＝＋216 kJ·mol－1

由反应①、②推出总反应热为零的总反应方程式③，并求进料气中空气(O2的体积分数为21%)与水蒸气的体积比。

答案　7CH4(g)＋3O2(g)＋H2O(g)===7CO(g)＋15H2(g)　ΔH＝0

V(空气)∶V(H2O)＝100∶7

解析　将①×6得出的式子与②相加：

6CH4(g)＋3O2(g)===6CO(g)＋12H2(g)

6ΔH1＝－216 kJ·mol－1

7CH4(g)＋3O2(g)＋H2O(g)===7CO(g)＋15H2(g)　ΔH＝0

所以总反应式③为

7CH4(g)＋3O2(g)＋H2O(g)===7CO(g)＋15H2(g)　ΔH＝0

其中＝，则＝＝。